物联网产业发展研究报告.docx
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物联网产业发展研究报告
物联网产业发展研究报告
发展战略部
2010年3月
一、概述
（一）研究背景
物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。
2008年底，IBM向美国政府提出了“智慧的地球”战略，2009年6月，欧盟提出了“物联网行动计划”，2009年8月日本提出了“i-Japan计划”。
在中国，温家宝总理也提出了建立“感知中国”中心的工作，北京成立了传感网国家标准工作组，无锡建立了“感知中国”中心园区，着重突破传感网、物联网的关键技术，及早部署后IT时代的相关技术研究，使信息网络产业成为推动产业升级、迈向信息社会的发动机。
在2010年黑龙江政府工作报告中，省长栗战书强调，大力发展物联网这一新型产业，推动黑龙江省经济快速发展，并对黑龙江物联网发展研究做了重要指示。
未来10几年内，物联网将会像现在互联网一样高度普及，预测到2020年，世界上物物互联的业务，跟人与人通信的业务相比，将达到30:
1。
因此，物联网被称为下一个万亿元级的通信业务，物联网孕育着巨大的商机和市场空间。
本文将从国外物联网发展现状、国内物联网产业链和黑龙江物联网发展前景等方面进行分析研究。
（二）研究意义
培育和发展物联网产业，对加快工业转型升级、大力发展新兴产业、走产业高端化道路具有重要的战略意义：
1、物联网有效推动社会生产效能，改善经济结构
物联网是所有物品通过射频识别等信息传感设备实现任何时间、任何地点及任何物体的连结，达到智能化识别和管理；物联网等同于物理世界与信息网络的无缝连接，等同于传感网、通信网和应用系统的有机组合；物联网整合了传感器技术、通信技术和信息处理等技术，实现了物与物、人与物的互联，从而能有效推动社会生产效能，改善经济结构。
2、物联网将有效促进全社会信息化发展
（1）政务信息化方面
提供了便捷透明的政府服务。
政府服务在网络上无处不在，信息化智能化提升政府效率，政府信息更加透明公正；提供高效的市政管理，物联网带来智能化高效的水、电、燃、供热等公共事业管理；提供了智能高效、无处不在的安全、交通保障，提供信息支持的城市规划和决策分析。
（2）产业信息化方面
提升农业现代化水平。
农业/渔业/林业/牧业智能应用和信息专家服务改变传统生产模式，提升农/渔/林/牧业发展，促进新农村建设；促进产业集群发展，各类行业物联网应用促进新产业发展，企业应用和信息服务、人才服务帮助新产业落地和集群。
（3）社会信息化方面
提供智能化的便民服务。
智能小区，随处随时的生活信息和多种支付方式带来安全便捷生活方式；文教卫生资源共享，远程医疗，远程教育和各类智能应用提升百姓教育和医疗质量；消除城乡数字鸿沟，让广大农民享受信息时代硕果，帮助农民转变思想观念，寻找就业机会，加快从农民到市民转变。
3、物联网是未来移动通信的巨大蓝海
目前电信市场竞争日趋激烈，资费不断下降，运营商利润空间不断减小，以人为基础的通信市场正在趋于饱和，物联网对运营商来说是全新的发展机遇。
随着物联网市场的进一步发展和成熟，电信运营商在物联网市场的优势将完全体现，将有越来越多的电信运营商以各种商业模式进入物联网市场，未来几年将在物联网市场占据主导地位。
目前，我国已有超过7.2亿移动电话用户，使用互联网的人数也超过了3.38亿，互联网和无线通信网络已成为人们获取信息和人际沟通的不可或缺的基础设施；移动通信网由于具有无线覆盖的广域性、移动性、随时随地性等特点，已经成为推动互联网快速渗透、广泛应用的重要推动力；移动互联网的发展速度已经超越固定互联网，成为具有成熟商业模式，推动产业商业化发展的成功案例。
可以说，移动通信网络和互联网为物联网发展提供了的重要基础。
二、国外物联网发展现状分析
（一）物联网的相关定义
1、物联网的概念
物联网（InternetofThings）技术也称为传感网技术（SensorNetworks），是典型的具有交叉学科性质的高新技术，它综合了现代传感器技术、嵌入式计算机技术、分布式信息处理技术、现代网络及无线通信技术等，通过各类集成化的微型传感器协作实时监测和采集各种被测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算机世界以及人类社会的三元世界连通。
物联网主要通过无线传感、射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位、传感器等技术，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，从而给物体赋予智能，实现人与物体的沟通和对话，也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。
M2M是实现泛在网络、物联网的第一步，是信息化的手段之一，而信息化是M2M实现的结果。
2、物联网的结构特征
物联网的体系架构上对应三个层次：
一是全面感知，即利用各种传感器、RFID、二维码等随时随地获取物体的信息；
二是可靠传递，通过各种无线网络与互联网的融合，将物体的信息实时准确地传递出去；
三是智能处理，利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数据和信息进行分析和处理，对物体实施智能化的控制。
图1物联网技术的构成
与此对应的，物联网在结构上可以分为三个层次:
一是传感网络，即以传感器、RFID以及各种机器终端为主；
二是传输网络，即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等，实现数据的传输与计算；
三是应用和业务，即通过手机、PC等终端设备实现所感知信息的应用服务。
（二）物联网市场发展分析
1、M2M企业分布集中在欧美地区
目前欧美地区M2M技术已经实现了在多个领域的应用，而且拥有众多专门提供M2M产品和服务的企业。
由M2M产业界权威杂志M2MMagzine评出的2009年M2M产业100强企业北美地区占了81个，欧洲地区占了18个，而亚太地区只有1个。
2、南北美洲以汽车通信信息业务为主
目前，M2M在北美地区最主要的应用是汽车信息通信。
通用汽车提供OnStar技术，为所制造的汽车提供跟踪和应急响应服务；而ATX和CalAmp公司也专门为汽车生产厂商提供汽车信息通信技术支持。
一些大的企业也纷纷采用M2M技术改善经营效率：
通用电气采用了物品跟踪和安全系统；泰科国际采用了安全防护系统；卡特彼勒使用了设备监测的卫星系统；太平洋燃气电力公司则采用了自动抄表技术。
除了业务应用外，北美目前也是大型M2M企业的集中地。
在南美地区，巴西已经应用汽车信息终端和安全跟踪系统；智利的电力公司采用了自动抄表技术。
但南美地区总体发展程度比北美地区差很多。
3、欧洲地区市场成熟，发展均衡
欧洲M2M市场比较成熟，尤其是西欧市场，已经实现了安全监测、机械服务、汽车信息通信终端、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、城市信息化等领域的应用。
与西欧市场相比，东欧市场虽然用GSM及GPRS方式的产品带来了利润，但总体尚处于发展阶段。
在车辆信息通信领域，欧盟制定并推广了eCall计划，旨在降低车辆事故数目和加快事故反应时间。
4、亚洲地区日韩发展较快
虽然亚洲地区一些主要的运营商很早就开始关注M2M，但推出的M2M业务少，只是在小范围内实现应用。
总体来说，亚洲地区M2M市场只是刚起步。
日本和韩国的M2M市场发展较快，日本实行U-Japan和I-Japan的泛在网络战略，重点发展汽车信息通信系统以及智能家居，除此之外还有远程医疗、远程办公等。
韩国政府实行U-Korea的泛在网络计划，其中也包括很多M2M的内容，如智能交通、自动监测、智能家居等，韩国的SK电讯也推出了较全面的行业解决方案。
虽然日韩M2M业务应用市场情况较好，但目前还没有形成完善的M2M产业链。
（三）物联网技术及其发展趋势
1、物联网技术研究现状
传感器网的研究起步于20世纪90年代末期，最早用于战场信息的收集。
从21世纪开始，传感网引起学术界、军界和工业界的极大关注，美国和欧洲相继启动了许多关于无线传感网的研究计划，特别是美国通过国家自然基金委、国防部等多种渠道投入巨资支持传感网络的研究。
2002年8月初，美国国家科学基金委（TheNationalScienceFoundation，NSF）、DARPA、航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）等12个重要研究机构在加州伯克利大学联合召开了“未来传感系统”国家研讨会，旨在探讨未来传感器系统及其在工程应用中的前沿发展方向。
在随后的几年里，加州大学伯克利分校有多个实验室开始了关于无线传感网络及其相关的工作，从不同角度对无线传感网络进行大量开创性的研究。
国外各大知名企业也都先后参与开展了无线传感器网络的研究。
克尔斯博公司是国际上率先进行无线传感器网络研究的先驱之一，旗下的无线传感器网络硬件产品众多（包括IIRIS,MicaZ,Imote2,TelosB,Cricket等），为全球超过2000所高校以及上千家大型公司提供无线传感器解决方案。
目前Crossbow公司与微软、传感器设备巨头霍尼韦尔、硬件设备制造商英特尔、网络设备制造巨头、加州大学伯克利分校等都建立了合作关系。
此外德州仪器、微处理器制造商Atmel等也都在传感器网络领域投入极大的资金和科研力量。
这些都为无线传感器网络进一步发展以及最终商业化奠定了坚实的基础。
2002年4月韩国提出了“U-Korea”战略，2004年，日本提出了“U-Japan”，2006年6月新加坡公布了“智慧国2015”大蓝图等，都是利用各种信息技术来突破互联网的物理限制，以实现无处不在的物联网。
美国总统奥巴马就职后，美国政府提出了智慧地球的概念，物联网就是这些所谓智慧型基础设施中间的一个概念，这一新技术也被赋予带领世界经济走出危机的使命。
2009年6月，欧盟正式提出了“物联网”的行动计划。
因此，机器对机器间的信息交流的需求将会呈现爆炸式增长。
2、行业缺乏统一的标准化
（1）一些公司和组织正在制定M2M国际数据标准，但目前影响力不大
M2M数据标准，是指M2M行业应用设备和应用平台的数据标准。
目前比较多的公司和标准组织都是基于XML来制定，比如OASIS的oBIX标准、BITX的BITXml标准，国内有同方的oMIX标准。
其中BITXml标准比较受到国际认可，有成为国际主流标准的趋势。
BITX由意大利M2M厂商YourVoice发起，并有一些西门子、爱立信等M2M领域知名厂商参与，专门针对M2M应用开发数据标准，并对其代码开源，以便于标准的共同完善。
虽然数据标准目前已经有国际标准出现，但目前解决方案和应用软件设备商还是更愿意使用自行开发的数据标准，或者面向不同的应用及用户需求而采用不同的数据标准，因此兼容性不强，并且增加了开发的成本。
（2）其他标准以各企业自行设计为主
不同企业提供的M2M解决方案系统结构可能会有所不同，所涉及的设备也会不同，因此设备之间的接口标准也无法统一。
目前M2M应用缺少专门的安全标准，主要还是使用通信技术中原有的安全标准，也有企业自行设计一些用于M2M的安全技术，但远没有到行业标准的程度。
3、物联网技术发展趋势
从技术的角度物联网共分为四个阶段：
第一个阶段是2010年之前单体互联，主要是RFID广泛应用于物流、零售和制药领域。
第二阶段是物体互联，无线传感网络技术将会大规模应用，主要是恶劣环境、环保和农业的大规模应用。
第三个阶段是半智能化，物体和物体之间实现初步互联，物体信息可以通过无线网络发送到手机或互联网等终端设备上，实现信息共享。
第四个阶段是，2020年之后，物件进入全智能化，最终形成全球统一的“物联网”。
表1：
物联网发展阶段和趋势
2010年之前
2010-2015年
2015-2020年
2020年后
发展趋势
单个物体间互联；低功耗、低成本
物与物之间联网和传感器联网
半智能化无线传感网
全智能化传感网
标准化
RFID安全及隐私标准；无线频带；分布式控制处理协议
针对待定产业的标准；交互式协议和交互频率；容错协议
网络通信协议标准；智能化集成传感器和系统
智能响应行为标准
产业化应用
RFID在物流、零售、医药产业的应用；建立不同系统间交互的框架
增强互操作性，分布式控制及分布式数据库，待定融合网络；在恶劣环境和环保、农业中的应用，
分布式代码执行；全球化应用；自适应系统；分布式系统；分布式存储、分布式处理，物体与移动手机、互联网等网络连接。
人和物服务网络的融合；产业整合；异质系统间的应用
器件
更小，更廉价的传感器、标签、主动系统；智能多波段射频天线；高频标签、嵌入式读取终端。
提高信息容量、感知能力；提高无线传感器网络的传输速率和数据吞吐量，片上集成射频；与其他材料整合。
超高速传输；自主智能标签、低功耗集成无线传感器网络芯片。
更廉价材料；新物理效应。
可生物降解器件；纳米处理组件。
功耗
低功耗芯片组
降低能源消耗
改善能量管理；提高电池性能
可再生能源；多种能量来源。
能量捕获，生物降解电池；
（四）主要电信运营商物联网业务应用现状
1、Orange
（1）Orange的M2M业务
Orange公司是法国电信子公司，2004年，Orange开始进入M2M市场，是最早开始关注M2M的运营商之一，并推出了M2MConnect、CellID等多项M2M业务。
目前，Orange在29个国家拥有移动网络，在220个国家和地区拥有无缝的固定网络，而M2M业务方面在欧洲已经拥有超过100万的M2MSIM卡，是欧洲M2M业务的领导者。
Orange与索爱、Wavecom、eDevice、西门子、阿尔卡特等设备厂商合作，建立了M2M业务平台，在此平台的基础上，Orange推出了多项业务，并且基于Orange的通信网络可以实现跨国的M2M管理。
Orange在M2M业务上的策略是自行开发，虽然在也会和企业合作，比如argyll和Sorin，但在业务推广和运作方面就几乎与其他企业无关了。
（2）Mobistar是Orange的M2M业务推广主力
比利时子公司Mobistar从2002年开始运营M2M业务，业务涉及领域包括：
信息通信，遥测和移动支付。
其解决方案覆盖车队管理，遥测和远程维护，业务部门和企业。
目前，许多客户已经选择了Mobistar的M2M解决方案。
截至2009年3月底，Mobistar销售的M2MSIM卡已经超过11万张，占当地市场份额的50％以上。
Mobistar的成功在于拥有丰富的市场知识，以及正确的判断能力，以满足使用技术的选择和市场的需求。
无论是在比利时和国外，Mobistar对M2M产业链已经有了透彻的研究，为其决策作为参考。
（3）建立国际M2M中心
Orange认识到目前M2M全球应用存在两大问题，一是生产通信模块的地区往往和使用地区不一样，二是一些业务中（比如车队管理）会经常跨国，尤其对于跨国公司。
2009年5月，Orange于比利时布鲁塞尔，在其子公司Mobistar范围内开放国际M2M中心（IMC）。
IMC集咨询、技术创新、项目管理和系统集成为一身，将提供全球M2M连接服务和实时解决方案。
其中连接服务会根据业务、企业的不同而改变，但将与地点无关，重点服务跨国企业和拥有M2M技术的原始制造商。
另外IMC还将为客户制定有针对性的实时解决方案，这对于Orange的实时解决方案战略来说，是一个里程碑。
Orange此举除了希望成为M2M业务国际化的先锋和行业领导者外，还将为Orange带来就业和额外的收入。
目前IMC已经迎来了瑞士IT服务商I-Axes。
（4）与大学合作，建立M2M实验室
Orange与DeMontfort大学合作，在计算机学院建立了M2M实验室，实验室的工作任务是进行M2M技术研究并建立M2M相关的网站，然后在学校内开设M2M信息通信相关课程。
Orange此举旨在加强M2M研发能力，并且加大对Orange的M2M业务和策略的宣传力度。
2、Vodafone
Vodafone是全球最大的移动通信运营商之一，其网络直接覆盖26个国家，并在另外31个国家与其合作伙伴一起提供网络服务，全球用户超过3亿。
Vodafone拥有完备的企业信息管理系统和客户服务系统，在增加客户、提供服务、创造价值上拥有较强的优势，沃达丰的全球策略是涵盖语音、数据、互联网接入服务，并且提供客户满意的服务。
Vodafone进入M2M领域很早，从2002年就开始推出M2M业务，目前是提供M2M业务最全面的传统运营商。
（1）完善的技术支持平台
Vodafone的M2M技术支持包括移动定位系统、GPRS网络、网关服务、数据安全保障技术和短信平台。
其中移动定位系统可以通过基站实现定位，同时可以告知周围的银行、酒店等信息，将来还会兼容APGS（AssistedGPS），为更精确的定位提供保障。
网关服务可以提供企业级的接入网关，是M2M业务的应用保障。
Vodafone还推出了安全保障技术网络Paknet，基于X28技术，而运行于Vodafone的X25数据通信网络上，能够保证数据的安全加密和实时通信，适用于安全监测以及移动POS等业务。
基于这些技术再加上覆盖广阔的GPRS数据通信网和短信，Vodafone能够推出几乎覆盖全行业的M2M业务。
（2）全面的M2M业务
表2Vodafone的M2M业务
来源：
Vodafone目前业务面向金融、零售、工业、农业、交通、建设、娱乐等行业领域，拥有的M2M业务包括车队管理、安全监测、自动抄表、零售和设备跟踪，在不同行业领域的业务针对具体应用会有所不同。
（3）创新的商业合作模式
和其他运营商一样，Vodafone也和企业合作开发M2M业务，比如Spectre和Movactive。
Spectre和Movactive分别是比利时和卢森堡的M2M系统集成商，都是专门为Vodafone开发M2M业务的公司，他们的任务是集成各种设备和软件为一个即插即用的解决方案，同时要兼容Vodafone的技术和协议。
除此之外，Vodafone还使用了一种新的合作模式——移动虚拟运营商推动者（MVNE）。
Vodafone支持MVNO（虚拟移动运营商）和MMO（移动M2M运营商）使用它的网络来运营M2M业务，同时还与MVNE签订协议支持MVNO和MMO的业务方案制定和运营。
当MVNO和MMO有新业务需求时，MVNE可以为他们提供系统、计费和维护、客户管理、SIM卡管理、用户界面等支持，甚至有的MVNE还拥有自己的通信网络，直接就可以为MVNO和MMO提供服务。
图2Vodafone与MVNO和MMO的合作模式
来源：
通信信息研究所
Vodafone爱尔兰与荷兰的MVNEASPIDER签订了协议，为当地的MVNO和MMO提供系统、技术、网络、过程管理等方面的支持。
ASPIDER拥有众多国家运营商的网络使用权，可以帮助MNVO和MMO建立覆盖宽广的M2M业务，并且能够就MVNO和MMO提出的新业务需求拿出可行的解决方案。
这种合作方式可以保证MVNO和MMO在Vodafone网络上运行的业务的质量和推广，也为Vodafone的网络流量和收入的增加提供了很好的帮助。
3、其他电信运营商
来源：
通信信息研究所
（五）物联网商业模式分析
目前M2M市场的服务提供有以下5种商业模式：
模式1：
电信运营商提供网络连接，收取流量费用，M2M服务商在其网络上运行业务。
这是目前使用最多的商业模式，电信运营商不管对M2M是否感兴趣都可以使用这种方式。
模式2：
电信运营商直接提供给已经使用了M2M业务的企业所需的数据流量，而不通过M2M服务商。
例如Verizon直接为通用的OnStar业务提供数据流量，然后收取费用。
这种模式适合一些有实力自行定制M2M业务的大企业。
模式3：
电信运营商在一些应用领域挑选系统集成商的合作伙伴，由系统集成商开发业务和售后服务，而电信运营商负责检验业务在网络上的运行情况，并且代表系统集成商进行业务推广，以及计费收费。
这种模式电信运营商占主导地位，而合作的系统集成商多为小型企业。
目前这种模式是运营商进入M2M市场的主流方式。
模式4：
电信运营商自行开发业务，直接提供给客户。
电信运营商制定全套业务和解决方案，直接提供给客户，不与其他企业合作。
目前实行这种模式的电信运营商包括Orange、NTTDoCoMo、Telefonica等。
模式5：
电信运营商为客户量身制定业务。
M2M业务范围非常广，电信运营商提供的业务往往不能满足客户需求，这就需要电信运营商根据客户的具体需求而特殊制定M2M业务。
Orange将M2M系统分成了很多的应用模块，以此为基础提供定制化的业务。
图3M2M商业模式
从电信运营商的M2M业务拓展角度来考虑，模式5是最好的，从M2M服务商的角度考虑，模式1是必须的。
从M2M市场的发展阶段来看，模式1、3、4、5会在很长的一段时间内并存，模式2会比较少。
随着M2M产业的发展，M2M将成为日常生活的必须技术，届时模式1将成为主流，而电信运营商与M2M服务商之间将出现一系列的产业整合，M2M服务商将成为M2M产业的主导。
三、国内物联网产业链分析
（一）主要设备提供商
我国在通信芯片领域实力不强，国内较大的芯片厂商比如展讯、联发科在国际上影响力都不大，相对来说，在M2M通信模块领域影响力较大，有芯讯通这样的国际知名企业，以及一些参与此领域的大型通信设备制造商，比如华为。
1、芯讯通
芯讯通拥有多年的无线模组设计和制造经验，主要产品包括SIM300、SIM548C、SIM700、SIM5210等系列，产品通过ISO9000、ISO14000和ISO18000的审核，符合主要国家和地区的强制认证要求。
SIMCom的研发和运作总部位于上海，通过其分布亚洲，欧洲，美洲的办事处和代理商网络为客户提供及时的服务。
（1）与应用平台提供商合作，拓展全球M2M市场
2008年芯讯通和Sensorlogic达成合作协议，共同推广双方的产品解决方案。
Sensorlogic和SIMCom将为M2M行业应用客户提供整套行业解决方案，包含了移动设备终端和M2M支撑平台，这样就从根本上降低了客户行业应用开发的难度和时间。
目前，M2M行业应用一般需要一年左右的时间来开发、测试和试运行。
而这个优化解决方案将在SIMCom的M2M移动设备终端内匹配Sensorlogic提供的M2M托管服务，客户可以在几天内轻松拥有一个高品质、值得信赖的网络版M2M行业应用系统，无需经年累月的研发测试。
通过此举，芯讯通扩大了业务领域，提高了在M2M市场的地位。
（2）与软件提供商合作，增强无线通信模块产品竞争力
2009年2月，芯讯通批准移动软件管理（MSM）领域的市场领导者RedBendSoftware的vCurrent（R）Mobile固件无线更新（FOTA）软件应用于其M2M产品组合。
FOTA更新已经成为了先进模块应用部署的一个重要组成部分。
RedBend的vCurrentMobile用于支持M2M设备，使模块及时更新，与不断变化的标准和客户需求保持同步，以及通过安全的方式进行更新。
FOTA技术使得制造商能够对软件进行无线升级，而无需派遣专业技术人员提供现场支持，提高了经营效率，降低了成本。
通过这项新技术的引进，芯讯通进一步增强了其产品的竞争力。
2、华为
华为是全球领先的下一代电信网络解决方案供应商，目前华为的产品和解决方案已经应用于全球超过100个国家，以及28个全球前50强的运营商，服务全球超过10亿用户。
华为产品和解决方案涵盖移动、核心网网络、电信增值业务、终端等领域。
华为在全球设立了包括印度、美国、瑞典、俄罗斯以及中国的北京、上海、南京等多个研究所，已连续成为世界申请专利最
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